培育物理學科核心素養(yǎng)與案例探析

谷建英

摘要：物理學科核心素養(yǎng)的培育，建立在對其要素的正確理解之上。對于一線教師來說，這個理解又源自于實踐。在對教學實例進行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合物理觀念、科學思維、實驗探究及科學態(tài)度與責任四個維度，可以形成準確的理解，從而進一步指導初中物理教學實踐。

關(guān)鍵詞：初中物理;核心素養(yǎng);要素解讀

核心素養(yǎng)語境的背景之下，學科核心素養(yǎng)正成為一線教師所關(guān)注的熱門概念，對學科核心素養(yǎng)進行準確理解，是實施核心素養(yǎng)培育的重要前提。筆者在這里從五個方面進行論述：物理學科核心素養(yǎng)四個要素基本理解;初中物理教學中物理觀念理解及培育;初中物理教學中科學思維理解及培育;初中物理教學中實驗探究理解及培育;初中物理教學中科學態(tài)度與責任理解及培育。

物理核心素養(yǎng)四要素

物理學科核心素養(yǎng)是從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任四個維度來界定的。對一個學生只有具有了科學的物理觀念與科學思維，并能夠在陌生的問題情境中通過自身的探究來完成問題解決，并且能夠在生活、學習中保持科學的態(tài)度以及責任，才能算是真正的具有了物理學科核心素養(yǎng)。當走出了物理，走向?qū)W科融合，走向生活之后，還能運用物理核心素養(yǎng)去面對世界、判斷事物、解決問題，才是核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。

物理觀念的理解及培育

物理觀念是從物理學視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動與相互作用、能量三個方面的基本認識。在“機械能的轉(zhuǎn)化”的教學中，可以引導學生思考這樣的幾個問題：一個被舉高的物體能不能做功？它能對哪個位置的物體做功？它做功的多少取決于哪些因素？實際做功的過程伴隨著哪些能量的變化？少掉的能量去哪里了？多出來的能量是哪里來的？如果地球沒有引力，那舉高的物體還能夠做功嗎？這樣的問題鏈，串聯(lián)起了學生的思維。學生會認識到，一個被舉高的物體之所以能夠做功，是因為地球?qū)λ形Γ簿褪钦f是因為物體受到了重力作用;而其能夠做功的對象肯定是下面的物體，因而高度是舉高物體能夠做功的影響因素;同樣物體自身的質(zhì)量大小也是一個影響因素，因為質(zhì)量大做功的本領(lǐng)就大;在下落的過程中，重力勢能是減小的，而動能是增大的……這樣的理解中，物質(zhì)觀念體現(xiàn)在質(zhì)量大小對重力勢能以及動能大小的影響上;運動和相互作用觀念體現(xiàn)在因為被舉高的物體受到了地球的吸引上。對于能量觀念的形成，筆者讓學生在理解能量時將能量想像成物體身上攜帶有形的物質(zhì)，這可以讓學生對能量的理解更為形象。

科學思維的理解及培育

真正從核心素養(yǎng)角度去幫學生建立科學思維，需要的是教師從物理學發(fā)展的規(guī)律的角度進行教學設(shè)計并實施教學。比如說，在“牛頓第一運動定律”的教學中，需要幫學生建立“實驗+推理”的思維。于是，在教學中教師常常是給學生做斜面實驗，然后去推理得出牛頓第一運動定律。筆者以為，牛頓第一運動定律的實驗中，有一個重要的科學思維拓展的空間，那就是“為什么小車要從同一高度向下運動”。筆者注意到有教師根據(jù)學生在生活中跳起然后落回地面并在地面上滑動一段距離的例子，讓學生去思考“滑動的距離與哪些因素有關(guān)”“如何探究滑動距離與影響因素的關(guān)系”等問題。結(jié)果，學生發(fā)現(xiàn)只有在控制落地速度相同時，才能科學比較與地面摩擦力的關(guān)系。那如何才能控制落地速度相同呢？后來就想到了斜面，即從斜面的同一高度滑下。顯然，在這樣的情境中，學生的思維更為科學。可以讓科學思維對憲政自己的生活形成積極影響，而這正是科學思維所蘊含的核心素養(yǎng)的要義。

實驗探究的理解及培育

利用實驗建立實證思想，利用探究尋找問題的原因，是物理學科核心素養(yǎng)的培育途徑。舉個例子，在“大氣壓強”的發(fā)展史上，關(guān)于大氣壓強的探究過程還是比較完整的。查詢相關(guān)資料可以發(fā)現(xiàn)，從最初的“自然界害怕真空”，到為什么抽水機無法抽出10米以下的礦井中的水，再到“托里拆利實驗”的設(shè)計與完善，最后到“馬德堡半球?qū)嶒灐钡捏@天一響。這是一個完整的探究過程。在教學設(shè)計中，筆者將相應(yīng)的物理史實呈現(xiàn)給學生，然后提出相應(yīng)的問題。結(jié)果，學生的探究過程就經(jīng)歷了這樣的幾步：一是感覺自然界害怕有其合理性;二是感覺大氣存在壓強;三是懷疑大氣壓的大小;四是接受大氣壓的大小。這樣的設(shè)計顯得尊重歷史，因而也就培養(yǎng)學生真正的科學探究素養(yǎng)。

科學態(tài)度與責任的理解及培育

科學態(tài)度與責任看起來有些虛，但實際上對學生的科學認識與物理學科核心素養(yǎng)的形成卻最為重要。比如說，學生實驗中的數(shù)據(jù)采集與整理，可以在得到錯誤數(shù)據(jù)的時候不輕易放棄，而是引導學生一起分析數(shù)據(jù)為什么錯誤，這樣常常可以讓學生認識錯誤數(shù)據(jù)的價值，從而引導學生對實驗產(chǎn)生更為深刻的認識;又比如說，對一些試題中的創(chuàng)新實驗題，可以改為學生自己去完成這個實驗，看試題中的數(shù)據(jù)與真實的實驗是否真的吻合，這也是一種科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)。總之，在初中物理教學中，學科核心素養(yǎng)的培育需要建立在正確理解的基礎(chǔ)之上，這樣才能從核心素養(yǎng)的各個要素入手，真正實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育。

參考文獻

[1]李巖.初中物理學科核心素養(yǎng)的要素分析[J].遼寧教育，2017（3）：37-39.

[2]楊琴榮.淺析初中物理核心素養(yǎng)及其對物理教學的影響[J].物理通報，2017，36（9）：33-35.

（作者單位：江蘇省江陰華士實驗中學）